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Experimental verification of the frequency response method for pipeline leak detection / Lee, Pedro J. in Journal of hydraulic research, Vol. 44 N°5 (2006) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°5 (2006) . - 693-707 p. Titre : Experimental verification of the frequency response method for pipeline leak detection Titre original : vérification expérimentale de la méthode'de réponse en fréquences pour la détection de fuite de canalisation Type de document : texte imprimé Auteurs : Lee, Pedro J., Auteur ; Martin F. Lambert, Auteur ; Simpson, Angus R., Auteur ; Vitkovsky, John P., Auteur ; Liggett, James, Auteur Article en page(s) : 693-707 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Leakage  Frequency  response  Linear  systems  Transients  Water  pipelines  ResonanceFuite  Réponse  en  fréquence  Systèmes  linéaires  Coupures  Canalisations  de  l'eau  Résonance Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : This paper presents an experimental validation of the frequency response method for pipeline leak detection. The presence of a leak within the pipe imposes a periodic pattern on the resonant peaks of the frequency response diagram. This pattern can be used as an indicator of leaks without requiring the “no-leak” benchmark for comparison. In addition to the experimental verification of the technique, important issues, such as the procedure for frequency response extraction and methods for dealing with frequency dependent friction are considered in this paper. In this study, transient signals are generated by a side-discharge solenoid valve. Non-linearity errors associated with large valve movements can be prevented by a change in the input parameter to the system. The optimum measuring and generating position for two different system boundary configurations — a symmetric and an antisymmetric system—are discussed in the paper and the analytical expression for the leak induced pattern in these two cases is derived. Cet article présente une validation expérimentale de la méthode de réponse en fréquence pour la détection de fuite de canalisation. La présence d'une fuite dans la pipe impose un modèle périodique aux crêtes résonnantes du diagramme de réponse en fréquence. Ce modèle peut être employé comme indicateur des fuites sans exiger le repère de « aucun-fuite » pour la comparaison. En plus de la vérification expérimentale de la technique, des questions importantes, telles que le procédé pour l'extraction de réponse en fréquence et des méthodes pour traiter le frottement lié à la fréquence sont considérées en cet article. Dans cette étude, des signaux transitoires sont produits par côté-déchargent la valve de solénoïde. Des erreurs de non-linéarité liées à de grands mouvements de valve peuvent être empêchées par un changement du paramètre d'entrée au système. L'optimum mesurant et produisant de la position pour deux configurations différentes de frontière de système - un symétrique et un antisymmétrique système-sont discutés dans le papier et l'expression analytique pour le modèle induit par fuite dans ces deux cas est dérivée. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Canalisation En ligne : pedro.lee@canterbury.ac.nz [article] Experimental verification of the frequency response method for pipeline leak detection = vérification expérimentale de la méthode'de réponse en fréquences pour la détection de fuite de canalisation [texte imprimé] / Lee, Pedro J., Auteur ; Martin F. Lambert, Auteur ; Simpson, Angus R., Auteur ; Vitkovsky, John P., Auteur ; Liggett, James, Auteur . - 693-707 p. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°5 (2006) . - 693-707 p. Mots-clés : Leakage  Frequency  response  Linear  systems  Transients  Water  pipelines  ResonanceFuite  Réponse  en  fréquence  Systèmes  linéaires  Coupures  Canalisations  de  l'eau  Résonance Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : This paper presents an experimental validation of the frequency response method for pipeline leak detection. The presence of a leak within the pipe imposes a periodic pattern on the resonant peaks of the frequency response diagram. This pattern can be used as an indicator of leaks without requiring the “no-leak” benchmark for comparison. In addition to the experimental verification of the technique, important issues, such as the procedure for frequency response extraction and methods for dealing with frequency dependent friction are considered in this paper. In this study, transient signals are generated by a side-discharge solenoid valve. Non-linearity errors associated with large valve movements can be prevented by a change in the input parameter to the system. The optimum measuring and generating position for two different system boundary configurations — a symmetric and an antisymmetric system—are discussed in the paper and the analytical expression for the leak induced pattern in these two cases is derived. Cet article présente une validation expérimentale de la méthode de réponse en fréquence pour la détection de fuite de canalisation. La présence d'une fuite dans la pipe impose un modèle périodique aux crêtes résonnantes du diagramme de réponse en fréquence. Ce modèle peut être employé comme indicateur des fuites sans exiger le repère de « aucun-fuite » pour la comparaison. En plus de la vérification expérimentale de la technique, des questions importantes, telles que le procédé pour l'extraction de réponse en fréquence et des méthodes pour traiter le frottement lié à la fréquence sont considérées en cet article. Dans cette étude, des signaux transitoires sont produits par côté-déchargent la valve de solénoïde. Des erreurs de non-linéarité liées à de grands mouvements de valve peuvent être empêchées par un changement du paramètre d'entrée au système. L'optimum mesurant et produisant de la position pour deux configurations différentes de frontière de système - un symétrique et un antisymmétrique système-sont discutés dans le papier et l'expression analytique pour le modèle induit par fuite dans ces deux cas est dérivée. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Canalisation En ligne : pedro.lee@canterbury.ac.nz

Leak detection in complex series pipelines by using the system frequency response method / Huan-Feng Duan in Journal of hydraulic research, Vol. 49 N° 2 (Mars/Avril 2011) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 49 N° 2 (Mars/Avril 2011) . - pp. 213-221 Titre : Leak detection in complex series pipelines by using the system frequency response method Type de document : texte imprimé Auteurs : Huan-Feng Duan, Auteur ; Lee, Pedro J., Auteur ; Mohamed S. Ghidaouic, Auteur Année de publication : 2011 Article en page(s) : pp. 213-221 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Complex  series  pipeline  Frequency-response  function  Junction  reflection  Leak  detection  Transient Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : This research investigates the applicability of the transient-based frequency-response function (FRF) method for detecting leaks in complex series pipelines. The behaviour of transient waves in these pipelines with internal series junctions indicates that junction reflections modify the system resonant frequencies but have a small effect on the leak-induced information contained within the system frequency responses. The analogous method previously developed for single pipelines is extended to complex series pipe systems by using the analytical transfer matrix method herein and the extended method is validated by two simple numerical experimental cases consisting of 3-series pipes and 10-series pipes, respectively. The applied results indicate that the extended FRF method can be applied to detect single and multiple leaks in complex series pipelines as long as the location and size of the resonant peaks of system frequency responses are accurately determined. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00221686.2011.553486 [article] Leak detection in complex series pipelines by using the system frequency response method [texte imprimé] / Huan-Feng Duan, Auteur ; Lee, Pedro J., Auteur ; Mohamed S. Ghidaouic, Auteur . - 2011 . - pp. 213-221. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 49 N° 2 (Mars/Avril 2011) . - pp. 213-221 Mots-clés : Complex  series  pipeline  Frequency-response  function  Junction  reflection  Leak  detection  Transient Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : This research investigates the applicability of the transient-based frequency-response function (FRF) method for detecting leaks in complex series pipelines. The behaviour of transient waves in these pipelines with internal series junctions indicates that junction reflections modify the system resonant frequencies but have a small effect on the leak-induced information contained within the system frequency responses. The analogous method previously developed for single pipelines is extended to complex series pipe systems by using the analytical transfer matrix method herein and the extended method is validated by two simple numerical experimental cases consisting of 3-series pipes and 10-series pipes, respectively. The applied results indicate that the extended FRF method can be applied to detect single and multiple leaks in complex series pipelines as long as the location and size of the resonant peaks of system frequency responses are accurately determined. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00221686.2011.553486

Leak location in pipelines using the impulse response function / Lee, Pedro J. in Journal of hydraulic research, Vol. 45 N°5 (2007) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 45 N°5 (2007) . - 643-652 p. Titre : Leak location in pipelines using the impulse response function Titre original : Localisation de fuite dans les canalisations en utilisant la réponse impulsionnelle Type de document : texte imprimé Auteurs : Lee, Pedro J., Auteur ; Martin F. Lambert, Auteur ; Vitkovsky, John P., Auteur Article en page(s) : 643-652 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Leakage  Frequency  response  Linear  systems  Transients  Water  pipelinesFuites  Réponse  en  fréquence  Systèmes  linéaires  Transients  Conduites  d'eau Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : Current transient-based leak detection methods for pipeline systems often rely on a good understanding of the system—including unsteady friction, pipe roughness, precise geometry and micro considerations such as minor offtakes—in the absence of leaks. Such knowledge constitutes a very high hurdle and, even if known, may be impossible to include in the mathematical equations governing system behavior. An alternative is to test the leak-free system to find precise behavior, obviously a problem if the system is not known to be free of leaks. The leak-free response can be used as a benchmark to compare with behavior of the leaking system. As an alternative, this paper uses the impulse response function (IRF) as a means of leak detection. The IRF provides a unique a relationship between an injected transient event and a measured pressure response from a pipeline. This relationship is based on the physical characteristics of the system and is useful in determining its integrity. Transient responses of completely different shapes can be directly compared using the IRF. The IRF refines all system reflections to sharp pulses, thus promoting greater accuracy in leak location, and allowing leak reflections to be detected without a leak-free benchmark, even when complex signals such as pseudo-random binary signals are injected into the system. Additionally, the IRF approach can be used to improve existing leak detection methods. In experimental tests at the University of Adelaide the IRF approach was able to detect and locate leaks accurately. Courant transitoire fondée sur des méthodes pour la détection des fuites des réseaux de pipelines comptent souvent sur une bonne compréhension du système, y compris la friction instable, pipe rugosité, la précision et la géométrie des considérations telles que la micro-prélèvements mineur-en l'absence de fuites. Ces connaissances constitue un obstacle très élevé et, même s'il est connu, peut-être impossible d'inclure dans les équations mathématiques qui régissent le comportement du système. Une autre solution consiste à tester le système sans fuite à trouver un comportement précis, à l'évidence un problème si le système n'est pas connu pour être exempt de fuites. La fuite-réponse libre peut être utilisé comme point de repère pour comparer avec le comportement du système fuit. Comme alternative, le présent document utilise la fonction de réponse impulsionnelle (IRF) comme moyen de détection des fuites. La FRI fournit un ensemble unique d'une relation entre un événement injecté transitoire et une pression mesurée réponse d'un pipeline. Cette relation est basée sur les caractéristiques physiques du système, et est utile pour déterminer son intégrité. Transitoire des réponses complètement différentes formes peuvent être directement comparés en utilisant la FRI. La FRI affine l'ensemble du système de fortes impulsions à la réflexion, favorisant ainsi une plus grande précision dans la localisation des fuites, des fuites et des réflexions permettant d'être détectés sans une référence sans fuite, même lorsque les signaux complexes tels que la pseudo-aléatoires binaires signaux sont injectés dans le système. En outre, la FRI approche peut être utilisée pour améliorer les méthodes de détection de fuites. Dans des essais expérimentaux à l'Université d'Adélaïde, la FRI approche a été en mesure de détecter et de localiser avec précision les fuites. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Eau -- Fuite En ligne : pedro.lee@canterbury.ac.nz, john.vitkovsky@nrw.qid.gov.au [article] Leak location in pipelines using the impulse response function = Localisation de fuite dans les canalisations en utilisant la réponse impulsionnelle [texte imprimé] / Lee, Pedro J., Auteur ; Martin F. Lambert, Auteur ; Vitkovsky, John P., Auteur . - 643-652 p. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 45 N°5 (2007) . - 643-652 p. Mots-clés : Leakage  Frequency  response  Linear  systems  Transients  Water  pipelinesFuites  Réponse  en  fréquence  Systèmes  linéaires  Transients  Conduites  d'eau Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : Current transient-based leak detection methods for pipeline systems often rely on a good understanding of the system—including unsteady friction, pipe roughness, precise geometry and micro considerations such as minor offtakes—in the absence of leaks. Such knowledge constitutes a very high hurdle and, even if known, may be impossible to include in the mathematical equations governing system behavior. An alternative is to test the leak-free system to find precise behavior, obviously a problem if the system is not known to be free of leaks. The leak-free response can be used as a benchmark to compare with behavior of the leaking system. As an alternative, this paper uses the impulse response function (IRF) as a means of leak detection. The IRF provides a unique a relationship between an injected transient event and a measured pressure response from a pipeline. This relationship is based on the physical characteristics of the system and is useful in determining its integrity. Transient responses of completely different shapes can be directly compared using the IRF. The IRF refines all system reflections to sharp pulses, thus promoting greater accuracy in leak location, and allowing leak reflections to be detected without a leak-free benchmark, even when complex signals such as pseudo-random binary signals are injected into the system. Additionally, the IRF approach can be used to improve existing leak detection methods. In experimental tests at the University of Adelaide the IRF approach was able to detect and locate leaks accurately. Courant transitoire fondée sur des méthodes pour la détection des fuites des réseaux de pipelines comptent souvent sur une bonne compréhension du système, y compris la friction instable, pipe rugosité, la précision et la géométrie des considérations telles que la micro-prélèvements mineur-en l'absence de fuites. Ces connaissances constitue un obstacle très élevé et, même s'il est connu, peut-être impossible d'inclure dans les équations mathématiques qui régissent le comportement du système. Une autre solution consiste à tester le système sans fuite à trouver un comportement précis, à l'évidence un problème si le système n'est pas connu pour être exempt de fuites. La fuite-réponse libre peut être utilisé comme point de repère pour comparer avec le comportement du système fuit. Comme alternative, le présent document utilise la fonction de réponse impulsionnelle (IRF) comme moyen de détection des fuites. La FRI fournit un ensemble unique d'une relation entre un événement injecté transitoire et une pression mesurée réponse d'un pipeline. Cette relation est basée sur les caractéristiques physiques du système, et est utile pour déterminer son intégrité. Transitoire des réponses complètement différentes formes peuvent être directement comparés en utilisant la FRI. La FRI affine l'ensemble du système de fortes impulsions à la réflexion, favorisant ainsi une plus grande précision dans la localisation des fuites, des fuites et des réflexions permettant d'être détectés sans une référence sans fuite, même lorsque les signaux complexes tels que la pseudo-aléatoires binaires signaux sont injectés dans le système. En outre, la FRI approche peut être utilisée pour améliorer les méthodes de détection de fuites. Dans des essais expérimentaux à l'Université d'Adélaïde, la FRI approche a été en mesure de détecter et de localiser avec précision les fuites. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Eau -- Fuite En ligne : pedro.lee@canterbury.ac.nz, john.vitkovsky@nrw.qid.gov.au

Numerical errors in discharge measurements using the KDP method / Ayaka Kashima in Journal of hydraulic research, Vol. 50 N° 1 (Janvier/Février 2012) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 50 N° 1 (Janvier/Février 2012) . - pp. 98-104 Titre : Numerical errors in discharge measurements using the KDP method Type de document : texte imprimé Auteurs : Ayaka Kashima, Auteur ; Lee, Pedro J., Auteur ; Roger Nokes, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : pp. 98-104 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Differential  pressure  Discharge  measurement  Prediction  accuracy  Transfer  matrix  Unsteady  discharge Résumé : The kinetic differential pressure (KDP) method for measuring unsteady discharge in pressurized fluid conduits is introduced. The method utilizes two pressure measurements to estimate the unsteady discharge at the sampling rate of the pressure sensors. The technique is based on the linear approximation of the one-dimensional governing equations for transient flow. The application of the method is affected by two sources of error: the numerical error due to linear approximation of the one-dimensional governing equation and the modelling error representing the inability of the one-dimensional model to replicate the real transient behaviour. This research provides a first step in the verification of the KDP method by investigating the numerical error caused by the linear approximation. The numerical error is quantified as a function of the measurement location, system and signal characteristics. The method exhibits minor numerical errors if the system resonance is avoided. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00221686.2011.638211 [article] Numerical errors in discharge measurements using the KDP method [texte imprimé] / Ayaka Kashima, Auteur ; Lee, Pedro J., Auteur ; Roger Nokes, Auteur . - 2012 . - pp. 98-104. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 50 N° 1 (Janvier/Février 2012) . - pp. 98-104 Mots-clés : Differential  pressure  Discharge  measurement  Prediction  accuracy  Transfer  matrix  Unsteady  discharge Résumé : The kinetic differential pressure (KDP) method for measuring unsteady discharge in pressurized fluid conduits is introduced. The method utilizes two pressure measurements to estimate the unsteady discharge at the sampling rate of the pressure sensors. The technique is based on the linear approximation of the one-dimensional governing equations for transient flow. The application of the method is affected by two sources of error: the numerical error due to linear approximation of the one-dimensional governing equation and the modelling error representing the inability of the one-dimensional model to replicate the real transient behaviour. This research provides a first step in the verification of the KDP method by investigating the numerical error caused by the linear approximation. The numerical error is quantified as a function of the measurement location, system and signal characteristics. The method exhibits minor numerical errors if the system resonance is avoided. DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 En ligne : http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00221686.2011.638211